11. Электролиз растворов и расплавов.

Электролизом называется совокупность процессов, протекающих при прохождении постоянного электрического тока через систему, состоящую из двух электродов и расплава или раствора электролита.Электрод, на котором при электролизе происходит восстановление, называется катодом, а электрод, на котором осуществляется процесс окисления-анодом. Если система, в которой проводят электролиз, содержит различные окислители, то на катоде будет восстанавливаться наиболее активный из них.При Эл-зе также выдел-ся мол-лы воды .

12. Последовательность электродных процессов на аноде и катоде при электролизе растворов. Схемы электролиза растворов и расплавов с инертными электродами и растворимым анодом. Из нескольких возможных окисл-вост. процессов на катоде и аноде идет процесс с меньший затратой энергии.Процесс э-за записв в виде схем NaClаNa++Cl- K(-)Na++e=Na A(+)2Cl—2e =Cl2 Рассмотрим случаи когда Эл-дный потенциал процесса востан-я φ0меn+/ме>0 то Men+ne = Me Восстанав-ся только ионы ме. Men+ φ0меn+/ме=0...-1,4В Men++ne=Me 2H2O+2e=H2+2OH- Одновременно восстанавливаются ионы металла Men+ и мол-лы H2O φ0меn+/ме<1,4В 2Н2О+2е=H2+20H- Восстанав-ся только мол-лы Н2О Электродный потенциал процесса окисл-я

Инертный анод φ0An-/A<+1,5В An—-ne=A Окисл-ся только анионы бескислородных кислот φ0An-/A >+1,5В 2H2O-4e=O2+4H+ Окисляются только молек. воды или ОН—ионы.Анионы кисл-содерж-х кис-т неокисл-я Растворимый метал-й анод Me-ne=Me+n Окисл-ся только ме-л анода [CuSO4аCu+2+SO4-2 K(-)Cu+2+2e=Cu H2O A(+)SO4-2 2H2OаO2+4H+]

13. Законы Фарадея. Выход по току.

Количественная характеристика процессов электролиза определяется законами, установленными Фарадеем.При Эл-зе разложение хим-х соед-й равное кол-во Электр-ва выделяется на электродах массы в-в пропорц-ны молярным массам их эквивал-ов nэк(анод)=nэк(катод) q=It I-сила тока А t-время сек закон Фарадея Массы в-ва выдел-ся на Эл-дах или разлагающихся при эл-зе,пропорц-ны кол-ву прошедшего через элект-т электричества mтеор=MэкIt/F V=VMэкIt/F (Vo2=5.6,VСl2=VH2=11.2л/моль) m-масса образовавшегося или подвергшегося превращению вещества; Мэк-его эквивалентная масса г/моль; I- сила тока А;t-время сек; F-постоянная Фарадея (96500 Кл/моль), [I= 2,5 А, проходя через раствор электролита, за t=30 мин выделяет из раствора 2,77 г металла. Мэк-? Мэк = mFI(It) = 2,77 • 96500/(2,5 • 1800) = 59,4 г/моль. Так как прит э-зе на рядус основными процессами дополнительные процессы(..Cl2+H2O=HCl+HClO) то вводится понятие выход по току-это отношение фактич-й к массе практич-й выдел-ся в-ва Вт=мфакт/мпракт*100%= qфакт/qпракт*100%

14. Общие свойства металлов. Взаимодействие металлов с водой, кислотами и щелочами. Me-востановители Ме-ne=Men+т.е.число электронов на внешнем уровне Эл-я оболочки 1-2(4-мах).У некоторох Ме наблюдается переход эл-нов с их орбиты на ближнею орбиту(они имеют переменную степень окисления) Ме имеют низкие значения энергии необходимой для отрыва э-на.Для Ме характерны низкие значенияэлектроотрецательности-способность Эл-та притягивать Эл-ны. Ме можно разделить на легкие,тяжелые,цветные . Ме+[O2,галогены,S,C]аоксиды, карбиды,сульфиды,галнды.От индивидуальности Ме,от внешних условий эти реакции протекают по разному чем акт-е Ме тем больше разница в электроотр Ме и Окисл ΔЕ=EOме-EOокисл тем более активней протекает реа-ция.С водой реагируют только Ме гидроксиды которых растворимы в воде и имеют отр-ное значение Электр-го потан-ла.2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Fe+3H2O=Fe2O3 +3H2.Со щелочами ме гидрооксиды которых растворимы в щелочах. Zn(OH)2+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]. 1.Ме+HNO3концасоль ме.+оксид азота+Н2O

N2O-акт.ме(Li-Zn)φ<-0,76В

NO-ме.ср.акт.(Сr-РЬ)-0,76В<φ<-0,13В

NO2-слаб.ме.(после H)φ>0.

2.Неме.+HNO3конца к-та(н.п.в.с.о.)+NO2+(Н2O)

ВаНзВ+3O3;PаH3P+5O4;SаH2S+6O4;SeаH2Se+6O4;

SiаH2Si+4O3;CаH2C+4O3;AsаH3As+5O4

3.Ме.+H2SO4концасоль ме.+оксид серы+Н2O

H2S -акт.ме(Li-Zn)φ<-0,76В

SO2-ме.ср.акт.(Сr-РЬ)-0,76В<φ<-0,13В

NO2-слаб.ме.(после H)φ>0.

4.Неме.+H2SO4концак-та(н.п.в.с.о.)+SO2+(H2O)

15. Способы получения металлов. Пиро- и гидрометаллургические процессы. В свободном состоянии Ме встречаются крайне редко т.к. они термоденамически нестабильны(искл Pt,Ag,метеор.железо).Ме встречаются в виде соединений:Оксиды MexOy,галогены MeClx, MeBrx, MeIx,сульфиды MexSy, фосфаты Mex(PO4)y, нитраты Me(NO3)y, силикаты Mex(SiO3)y, корбонаты Mex(CO3)y, сульфаты Mex(SO4)y, некоторые минералы.Руда-это такое соединение получение из которого Ме целесообразно.Все виды получения Ме сводится к виду Меn++ne=Me. Пирометаллургия MexOy+[Zn,Mg,Al,CO,C,H2]tаMen++…C и Co используются для получ молоакт Ме CuO+Ct=Cu+CO Fe2O3+Ct=Fe+Co (Fe3C).Металотермия Fe2O3+2Altа Al2O3+2Fe (аллюминотермия) Mo+3H2=Mo+3H2O Гидромиталургия MexOy+[к-ты,щел-чи,NH4OH,циан.мет]tаMen+р-р+. Men+р-рподвергают Эл-зу.Реакции цементации вытеснение Ме более акт. Ме [Ag(CN2)]+Zn=[Zn(CN)4]-2+2Ag Электрометаллургия при э-зе солей щелочей можно получить любой Ме.При нейтрализации р-ров солей важно получить только Ме который который в ряду напряжения стоит после Al a)рафинирование-очистка-в основе э-з с растворимым анодом[CuSO4аCu+2+SO42- K(-)Cu+2+2eаCu(чистый) . A(+)Cu-2e=Cu+2(грязный)] б)транспортные реакции- в основе лежит термическое разложение промежуточных соед-ний а)йодный методTi+I2100Cа[ Ti+I2]р-р300CаTi(чистый)+I2 б)карбонильный методFe+COа[Fe(CO)5]аFe(чистый)+5CO